Implementación de un sistema de publicidad visual sobre tecnología celular GPRS/EDGE

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(1)ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL. FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA. IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE PUBLICIDAD VISUAL SOBRE TECNOLOGÍA CELULAR GPRS/EDGE. PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES. María Gabriela Vega Chávez [email protected]. DIRECTORA: MSc. Soraya Sinche [email protected] Quito, Noviembre de 2010.

(2) ÍNDICE DE CONTENIDO. ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................................ viii ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................... iix ÍNDICE DE ECUACIONES .................................................................................................. xiii ÍNDICE DE ANEXOS ........................................................................................................... xiii DECLARACIÓN ................................................................................................................... xiv CERTIFICACIÓN .................................................................................................................. xv AGRADECIMIENTO ............................................................................................................ xvi DEDICATORIA ................................................................................................................... xvii RESUMEN ......................................................................................................................... xviii PRESENTACIÓN .................................................................................................................. 1 CAPÍTULO 1: TECNOLOGÍA GPRS...................................................................................... 3 1.1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 3 1.2. DESCRIPCIÓN DE LA TECNOLOGÍA GPRS .............................................................. 3 1.2.1. Historia de GPRS................................................................................................... 3 1.2.2. Descripción General .............................................................................................. 5 1.2.3. Características de la Tecnología GPRS ................................................................ 7 1.2.3.1. Acceso Múltiple TDMA, Canales Físicos y Lógicos ....................................... 9 1.2.3.1.1. Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA, Time Division Multiple Access) ................................................................................ 9 1.2.3.1.2. Canales Físicos ................................................................................ 11 1.2.3.1.3. Canales Lógicos ............................................................................... 11 1.2.4. Arquitectura de la Red GPRS .............................................................................. 13 1.2.4.1. Subsistema de Estación Móvil (MSS, Mobile Station Subsystem)............... 15. ii.

(3) 1.2.4.1.1. Terminales GPRS ....................................................................... 16 1.2.4.2. Subsistema de Estación Base (BSS, Base Station Subsystem) .................. 17 1.2.4.3. Subsistema de Conmutación de Red (NSS, Network Switching Subsystem)…….......................................................................................... 19 1.2.4.3.1. Entidades Comunes a los Dominios de Conmutación de Paquetes y Circuitos ................................................................... 20 1.2.4.3.2. Entidades del Dominio de Conmutación de Circuitos .................. 22 1.2.4.3.3. Entidades del Dominio de Conmutación de Paquetes................. 22 1.2.4.4.. Subsistema de Operación y Mantenimiento (OMSS, Operation and Management Subsystem) ......................................................................... 27. 1.2.5. Redes GPRS ....................................................................................................... 27 1.2.5.1. Redes Externas .......................................................................................... 27 1.2.5.2. Redes Troncales Internas ........................................................................... 29 1.2.5.2.1. Red Backbone GPRS ................................................................. 29 1.2.6.. Interfaces y Protocolos de la Red GPRS ........................................................... 30. 1.2.6.1.. Interfaces de la Red GPRS ...................................................................... 30. 1.2.6.2.. Protocolos de la Red GPRS ..................................................................... 32. 1.2.6.2.1. Protocolos del Plano de Transmisión (Transmission Plane Protocol)… 32 1.2.6.2.2. Flujo de Datos............................................................................. 36 1.2.6.2.3. Protocolos del Plano de Señalización (Signalling Plane Protocol)… 37 1.3. FUNCIONAMIENTO DE LA TECNOLOGÍA GPRS, .................................................... 39 1.3.1. Gestión de Movilidad ........................................................................................... 39 1.3.1.1.. Conexión a la Red GPRS (ATTACH GPRS)............................................. 39. 1.3.1.2.. Desconexión a la Red GPRS (DETACH GPRS) ....................................... 41. 1.3.1.3.. Estados de Movilidad del Terminal Móvil .................................................. 41. 1.3.2. Gestión de Localización ....................................................................................... 43 1.3.3. Gestión de Sesión................................................................................................ 44 1.3.3.1.. Contexto PDP ........................................................................................... 45. 1.3.3.1.1. Activación del Contexto PDP ...................................................... 45 1.3.4. Gestión de Seguridad .......................................................................................... 47 1.4. TARIFACIÓN EN GPRS ............................................................................................. 48 1.5. SERVICIOS Y APLICACIONES DE LA TECNOLOGÍA GPRS ................................... 49 1.5.1. Servicios…........................................................................................................... 49. iii.

(4) 1.5.1.1.. Tipos de Servicios GPRS ......................................................................... 51. 1.5.1.1.1. Punto a Punto (PTP, Point to Point) ............................................ 51 1.5.1.1.2. Punto - Multipunto (PTM, Point to Multipoint) .............................. 51 1.5.2. Aplicaciones......................................................................................................... 52 1.6. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA TECNOLOGÍA GPRS SOBRE GSM ............... 53 1.6.1. Ventajas……........................................................................................................ 53 1.6.2. Desventajas. ........................................................................................................ 54 1.7. DESCRIPCIÓN DE LA TECNOLOGÍA GPRS/EDGE ................................................. 55 1.7.1. Descripción General ............................................................................................ 55 1.7.2. Historia de EDGE................................................................................................. 56 1.7.3. Características de la Tecnología EDGE ............................................................... 57 1.7.4. Transmisión de Paquetes en EDGE .................................................................... 58 1.7.4.1.. Ventana Deslizante .................................................................................. 59. 1.7.5. Modulación y Esquemas de Codificación en EDGE ............................................. 60 1.7.5.1.. Modulación ............................................................................................... 60. 1.7.5.2.. Esquemas de Codificación ....................................................................... 60. 1.7.6. Arquitectura de la Red EDGE .............................................................................. 61 1.7.6.1.. Requerimientos para la Migración de GPRS a EDGE .............................. 62. 1.7.7. Protocolos de la Red EDGE................................................................................. 64 1.7.7.1.. Protocolos del Plano de Transmisión........................................................ 64. 1.7.7.1.1. Capa Enlace de Datos ................................................................ 65 1.7.7.1.2. Capa Física................................................................................. 66 1.7.8. Diferencias entre GPRS y EDGE ......................................................................... 67 1.8. SERVICIOS Y APLICACIONES DE LA TECNOLOGÍA EDGE ................................... 68 1.8.1. Servicios…........................................................................................................... 68 1.8.1.1.. Tipos de Servicios EDGE ......................................................................... 68. 1.8.1.1.1. Conversacional............................................................................ 68 1.8.1.1.2. Afluente (Streaming) ................................................................... 69 1.8.1.1.3.. Interactivo ................................................................................... 69. 1.8.1.1.4. Diferido (Background) ................................................................. 69 1.8.2. Aplicaciones......................................................................................................... 70 1.8.2.1.. Aplicaciones EGPRS (Enhanced General Packet Radio Service) ............ 70. 1.8.2.2.. Aplicaciones ECSD (Enhanced Circuit Switched Data)............................. 71. 1.9. VENTAJAS DE LA TECNOLOGÍA EDGE ................................................................... 71 1.9.1. Beneficios para el Usuario ................................................................................... 71. iv.

(5) 1.9.2. Beneficios para el Operador ................................................................................ 72 1.10. OPERADORAS DE TELEFONÍA CELULAR Y TECNOLOGÍAS CELULARES IMPLEMENTADAS EN EL ECUADOR ....................................................................... 73 1.10.1. CONECEL ......................................................................................................... 74 1.10.1.1. Infraestructura Instalada ........................................................................... 74 1.10.2. OTECEL… ........................................................................................................ 75 1.10.2.1. Infraestructura Instalada ........................................................................... 76 1.10.3. TELECSA. ......................................................................................................... 77 1.10.3.1. Infraestructura Instalada ........................................................................... 78. CAPÍTULO 2: ANÁLISIS DE MERCADO Y PLANTEAMIENTO DE REQUERIMIENTOS .... 79 2.1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 79 2.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ......................................................................... 79 2.2.1. Descripción. ......................................................................................................... 79 2.2.2. Descripción del Tipo de Sistema de Transmisión Publicitaria y su Valor Distintivo…........................................................................................................... 80 2.2.3. Factores de Calidad ............................................................................................. 81 2.2.3.1.. Análisis FODA .......................................................................................... 81. 2.2.3.1.1. Análisis Interno ........................................................................... 82 2.2.3.1.2. Análisis Externo .......................................................................... 83 2.2.3.1.3. Matriz de Aprovechabilidad ......................................................... 85 2.2.3.1.4. Matriz de Vulnerabilidad.............................................................. 86 2.2.4. Estudio del Mercado ............................................................................................ 87 2.2.4.1.. Antecedentes ........................................................................................... 87. 2.2.4.2.. Segmento de Mercado Dirigido al Público en General .............................. 88. 2.2.4.2.1. Justificación del Análisis de Mercado para este Segmento ......... 88 2.2.4.2.2. Objetivo General ............................ ¡Error! Marcador no definido. 2.2.4.2.3. Objetivos Específicos .................................................................. 89 2.2.4.2.4. 2.2.4.3.. Metodología............................................................................... 89. Segmento de Mercado Dirigido a las Empresas ..................................... 104. 2.2.4.3.1. Justificación del Análisis de Mercado para este Segmento ....... 104 2.2.4.3.2. Objetivo General ....................................................................... 104 2.2.4.3.3. Objetivos Específicos ................................................................ 104 2.2.4.3.4.. Metodología............................................................................. 104. v.

(6) 2.3. ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LA PUBLICIDAD TRADICIONAL Y LA PUBLICIDAD VISUAL A TRAVÉS DE TELÉFONOS CELULARES .......................... 114 2.3.1. Diferencias entre la Publicidad Tradicional y la Publicidad a través de Teléfonos Celulares ........................................................................................... 114 2.3.2. Beneficios y Riegos de la Publicidad Visual en Teléfonos Celulares .................. 115 2.3.2.1.. Beneficios ............................................................................................... 115. 2.3.2.2.. Riesgos .................................................................................................. 116. 2.4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS DEL ESTUDIO DE MERCADO ... 116 CAPÍTULO 3: DESARROLLO DE LA INTERFAZ GRÁFICA Y COSTOS .......................... 119 3.1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 119 3.2. PLATAFORMA DE PROGRAMACIÓN ECLIPSE ..................................................... 119 3.2.1. Descripción General .......................................................................................... 119 3.2.2. Características de la Plataforma Eclipse ............................................................ 120 3.2.3. Arquitectura de la Plataforma Eclipse ................................................................ 121 3.2.4. APIs (Application Programming Interface) de la Plataforma Eclipse .................. 123 3.2.4.1.. Workspace ............................................................................................. 124. 3.2.4.2.. Workbench ............................................................................................. 125. 3.2.4.3.. Team ...................................................................................................... 125. 3.2.4.4.. Debug..................................................................................................... 125. 3.2.4.5.. Ant… ...................................................................................................... 126. 3.2.4.6.. Ayuda ..................................................................................................... 126. 3.3. LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN JAVA................................................................. 126 3.3.1. Historia del Lenguaje Java ................................................................................. 126 3.3.2. Descripción General .......................................................................................... 129 3.3.2.1.. Características del Lenguaje de Programación Java .............................. 129. 3.3.2.2.. El Entorno de Desarrollo de Java ........................................................... 130. 3.3.2.2.1. El Compilador de Java .............................................................. 131 3.3.2.2.2. La Máquina Virtual de Java ....................................................... 131 3.3.3. Funcionamiento de Java .................................................................................... 132 3.4. DISEÑO DE LA INTERFAZ GRÁFICA...................................................................... 133 3.4.1. Descripción de los Principales Paquetes y APIs que Intervienen en la Aplicación… ....................................................................................................... 134 3.4.1.1.. Primera Fase: Interfaz Gráfica ................................................................ 134. 3.4.1.1.1. API AWT (Abstract Window Toolkit) .......................................... 134. vi.

(7) 3.4.1.1.2. API Swing ................................................................................. 142 3.4.1.2.. Segunda Fase: Conexión y Almacenamiento de la Información Proporcionada por la Interfaz Gráfica en la Base de Datos Externa Desarrollada en MySQL ......................................................................... 145. 3.4.1.2.1. API JDBC (Java Data Base Conectivity) ................................... 146 3.4.1.3.. Tercera Fase: Transmisión de Mensajes Multimedia y Mensajes de Texto Publicitarios .................................................................................. 152. 3.4.1.3.1. Servicio de Mensajería Multimedia ........................................... 152 3.4.1.3.2. Proceso de Envío de Mensajes Multimedia............................... 156 3.4.2. Funcionamiento de la Aplicación Desarrollada en Java, que Permite el Envío de Publicidad Visual a Teléfonos Celulares ....................................................... 158 3.4.2.1.. Primera Fase: Interfaz Gráfica ................................................................ 158. 3.4.2.1.1. Opciones de Envío.................................................................... 159 3.4.2.2.. Segunda Fase: Conexión y Almacenamiento de la Información Proporcionada por la Interfaz Gráfica en la Base de Datos Externa Desarrollada en MySQL ......................................................................... 168. 3.4.2.3.. Tercera Fase: Transmisión de Mensajes Multimedia y Mensajes de Texto Publicitarios .................................................................................. 170. 3.4.2.3.1. Descripción de los Cambios Realizados y Funcionamiento de la Herramienta ActiveXperts ..................................................... 171 3.5. DESCRIPCIÓN DE COSTOS DEL SISTEMA PUBLICITARIO ................................. 181 3.5.1. Costos Indirectos ............................................................................................... 182 3.5.1.1.. Rubro del Personal ................................................................................. 182. 3.5.1.2.. Misceláneos ........................................................................................... 182. 3.5.2. Costos Directos ................................................................................................. 182 3.5.2.1.. Remuneraciones a Estudiante ................................................................ 182. 3.5.2.2.. Adquisición de Equipos y Servicios de Telefonía Móvil .......................... 183. 3.5.3. Total General ..................................................................................................... 183 CAPÍTULO 4: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL TERMINAL MÓVIL Y PRUEBAS .. 184 4.1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 184 4.2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ............................................................................ 185 4.2.1. Terminal Móvil ................................................................................................... 185 4.2.2. Módems GSM/GPRS/EDGE .............................................................................. 187 4.2.3. Entorno de Desarrollo y Servidor ....................................................................... 190. vii.

(8) 4.2.4. Configuraciones Requeridas .............................................................................. 191 4.2.4.1.. Configuración MMS (Movistar) ............................................................... 191. 4.2.4.2.. Configuración MMS (Porta) .................................................................... 191. 4.3. IMPLEMENTACIÓN DEL PROTOTIPO .................................................................... 192 4.3.1. Primera Fase: Interfaz Gráfica de Usuario ......................................................... 192 4.3.2. Segunda Fase: Interacción Interfaz Gráfica-ActiveXperts .................................. 193 4.3.3. Tercera Fase: Visualización de la Publicidad en el Dispositivo Móvil Nokia N95 y Verificación del Envío de los Mensajes en la PC .................................... 194 4.3.4. Condiciones de Ejecución de la Aplicación ........................................................ 195 4.4. PRUEBAS DEL SISTEMA ........................................................................................ 196 4.4.1. Pruebas de Instalación de la Aplicación ............................................................. 196 4.4.2. Pruebas de Funcionamiento de la Aplicación..................................................... 197 4.4.2.1.. Resultados de Conectividad entre la Interfaz Gráfica de Usuario y la Base de Datos “Publicidad” .................................................................... 197. 4.4.2.2.. Resultados de Conectividad entre la Base de Datos “Publicidad” y la Herramienta de Envío ActiveXperts ........................................................ 199. 4.4.2.3.. Resultados del Envío de los Mensajes de Texto y Multimedia a través de los Módems HUAWEI .................................................................... 20201. 4.4.2.3.1. Para el caso de PORTA ............................................................ 202 4.4.2.3.2. Para el caso de MOVISTAR ..................................................... 218 CAPÍTULO 5:. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................... 224. 5.1. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 224 5.1. RECOMENDACIONES ............................................................................................. 226 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................... 228 GLOSARIO ........................................................................................................................ 233. ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1.1: Canales Físicos y Lógicos de GPRS .................................................................. 12 Tabla 1.2: Características de EDGE ................................................................................... 58 Tabla 2.1: Matriz Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas .............................. 81. viii.

(9) Tabla 2.2: Resultado de la Evaluación de los Factores Internos, Matriz EMI ...................... 83 Tabla 2.3: Resultado de la Evaluación de los Factores Externos, Matriz EME .................... 84 Tabla 2.4: Matriz de Aprovechabilidad ................................................................................ 86 Tabla 2.5: Matriz de Vulnerabilidad ..................................................................................... 87 Tabla 3.1: Clases del Paquete Component ....................................................................... 136 Tabla 3.2: Clases del Paquete Container .......................................................................... 137 Tabla 3.3: Layout Managers ............................................................................................. 139 Tabla 3.4: Clases del Paquete Event ................................................................................ 140 Tabla 3.5: Clases del Paquete JComponent ..................................................................... 143 Tabla 3.6: Clases del Paquete JContainer ........................................................................ 144 Tabla 3.7: Clases del Paquete Swing Event ..................................................................... 145 Tabla 3.8: Descripción de Rubro del Personal .................................................................. 182 Tabla 3.9: Descripción de Misceláneos ............................................................................. 182 Tabla 3.10: Descripción de Remuneración a Estudiante ..................................................... 182 Tabla 3.11: Costos de Equipos y Servicios de Telefonía Móvil ........................................... 183 Tabla 3.12: Descripción de Costos del Sistema .................................................................. 183 Tabla 4.1: Resultados de la Instalación del Lenguaje de Programación e IDE ................ 197 Tabla 4.2: Resultados del Envío de MMS a Usuarios PORTA (Sector 1) .......................... 207 Tabla 4.3: Resultados del Envío de MMS a Usuarios PORTA (Sector 2) .......................... 208 Tabla 4.4: Resultados del Envío de MMS a Usuarios PORTA (Sector 3) .......................... 209 Tabla 4.5: Resultados del Envío de SMS a Usuarios PORTA (Sector 1) .......................... 216 Tabla 4.6: Resultados del Envío de SMS a Usuarios PORTA (Sector 2) .......................... 216 Tabla 4.7: Resultados del Envío de SMS a Usuarios PORTA (Sector 3) .......................... 217 Tabla 4.8: Resultados del Envío de SMS a Usuarios MOVISTAR (Sector 1) .................... 221 Tabla 4.9: Resultados del Envío de SMS a Usuarios MOVISTAR (Sector 2) .................... 221 Tabla 4.10: Resultados del Envío de SMS a Usuarios MOVISTAR (Sector 3) .................... 222. ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.1:. Evolución de la Telefonía Celular ..................................................................... 4. Figura 1.2:. Diseño de la Rd GPRS .................................................................................... 6. Figura 1.3:. Canales Físicos de una Trama TDMA-GPRS .................................................. 9. ix.

(10) Figura 1.4:. Subsistemas de la Arquitectura GPRS ........................................................... 13. Figura 1.5:. Nodos de Servicios GPRS ............................................................................. 15. Figura 1.6:. Componentes de una Estación Móvil ............................................................. 16. Figura 1.7:. Subsistema de Estación Base........................................................................ 19. Figura 1.8:. Subsistema de Conmutación y Red ............................................................... 20. Figura 1.9:. Área de Servicio del Nodo SGSN................................................................... 25. Figura 1.10: Red de Backbone de GPRS........................................................................... 29 Figura 1.11: Interfaces GPRS ............................................................................................ 30 Figura 1.12: Esquema Plano de Transmisión..................................................................... 33 Figura 1.13: Flujo de Datos en el Plano de Transmisión .................................................... 37 Figura 1.14: Protocolos de Señalización ............................................................................ 38 Figura 1.15: Attach GPRS.................................................................................................. 40 Figura 1.16: Diagrama de los Estados de Movilidad del Terminal Móvil ............................. 43 Figura 1.17: Diagrama para Activar el Contexto PDP ........................................................ 46 Figura 1.18: Diagrama de Bloques de la Tripleta de Autenticación .................................... 47 Figura 1.19: Evolución de los Servicios de Datos Móviles ................................................. 57 Figura 1.20: Ventana Deslizante ........................................................................................ 59 Figura 1.21: Esquemas de Codificación EDGE .................................................................. 61 Figura 1.22: Arquitectura de EDGE.................................................................................... 62 Figura 1.23: Cambios en la Red GPRS para Soportar EDGE ............................................ 64 Figura 1.24: Pila de Protocolos EDGE ............................................................................... 65 Figura 1.25: Diferencias entre GPRS y EDGE ................................................................... 67 Figura 1.26:. Numero de Radio Bases por Tecnología Instaladas por CONECEL S.A. a Nivel Nacional hasta Octubre de 2010 .......................................................... 75. Figura 1.27:. Numero de Radio Bases por Tecnología Instaladas por OTECEL S.A. a Nivel Nacional hasta Octubre de 2010 .......................................................... 77. Figura 1.28:. Numero de Radio Bases por Tecnología Instaladas por TELECSA S.A. a Nivel Nacional hasta Octubre de 2010 .......................................................... 78. Figura 2.1:. Gráfica con los Resultados de la Pregunta 1.................................................. 94. Figura 2.2:. Gráfica con los Resultados de la Pregunta 2.................................................. 95. Figura 2.3:. Gráfica con los Resultados de la Pregunta 3.................................................. 96. Figura 2.4:. Gráfica con los Resultados de la Pregunta 4.................................................. 97. Figura 2.5:. Gráfica con los Resultados de la Pregunta 5.................................................. 98. x.

(11) Figura 2.6:. Gráfica con los Resultados de la Pregunta 6.................................................. 99. Figura 2.7:. Gráfica con los Resultados de la Pregunta 7................................................ 100. Figura 2.8:. Gráfica con los Resultados de la Pregunta 8................................................ 101. Figura 2.9:. Gráfica con los Resultados de la Pregunta 9................................................ 102. Figura 2.10: Gráfica con los Resultados de la Pregunta 10.............................................. 103 Figura 2.11: Gráfica con los Resultados de la Pregunta 1................................................ 109 Figura 2.12: Gráfica con los Resultados de la Pregunta 2................................................ 110 Figura 2.13: Gráfica con los Resultados de la Pregunta 3................................................ 111 Figura 2.14: Gráfica con los Resultados de la Pregunta 4................................................ 112 Figura 2.15: Gráfica con los Resultados de la Pregunta 5................................................ 113 Figura 3.1:. Arquitectura de la Plataforma Eclipse .......................................................... 122. Figura 3.2:. Arquitectura Eclipse Basada en plug-ins ...................................................... 123. Figura 3.3:. Componentes APIs de la Plataforma Eclipse. .............................................. 124. Figura 3.4:. Evolución de los Lenguajes de Programación .............................................. 128. Figura 3.5:. Funcionamiento Esquemático de Java ......................................................... 133. Figura 3.6:. Jerarquía de Clases para los Componentes del AWT .................................. 135. Figura 3.7:. Jerarquía de Contenedores.......................................................................... 137. Figura 3.8:. Jerarquía de los Eventos de Java ................................................................ 140. Figura 3.9:. Jerarquía de Clases de Swing ..................................................................... 142. Figura 3.10: Capas del Paquete JContainer .................................................................... 144 Figura 3.11: Arquitectura del API JDBC ........................................................................... 148 Figura 3.12: Esquema de Composición de Páginas en un Mensaje MMS ....................... 153 Figura 3.13: Arquitectura del Servicio MMS ..................................................................... 155 Figura 3.14: Proceso de Envío de MMS........................................................................... 157 Figura 3.15: Diagrama de Flujo del Funcionamiento de la Pantalla “Login” ...................... 158 Figura 3.16: Pantalla “Menú Principal” ............................................................................. 159 Figura 3.17: Diagrama de Flujo del Envío de Mensajes SMS .......................................... 160 Figura 3.18: Pantalla “Contactos”..................................................................................... 161 Figura 3.19: Diagrama de Flujo de “Panel Clientes” ......................................................... 162 Figura 3.20: Pantalla Envío de Datos SMS ...................................................................... 163 Figura 3.21: Pantalla Selección Imágenes Verticales....................................................... 164 Figura 3.22: Diagrama de Flujo del Envío de Imágenes Verticales .................................. 165 Figura 3.23: Diagrama de Flujo de la Pantalla “Envío de Datos MMS” ............................. 166. xi.

(12) Figura 3.24: Diagrama de Flujo de la Pantalla Búsqueda Imágenes ................................ 167 Figura 3.25: Ventana de Conexión al Servidor MySQL .................................................... 168 Figura 3.26: Diagrama Entidad Relación de la Base de Datos Publicidad........................ 170 Figura 3.27: Almacenamiento del Contenido de Mensajes MMS ..................................... 173 Figura 3.28: Pantalla Envío de Publicidad Visual ............................................................. 173 Figura 3.29: Pantalla Envío de Mensajes Multimedia ....................................................... 174 Figura 3.30: Recepción del Mensaje Multimedia en el Celular Nokia N95........................ 176 Figura 3.31: Diagrama de Flujo de la Pantalla Envío de Mensajes Multimedia ................ 177 Figura 3.32: Almacenamiento del Contenido de Mensajes SMS ...................................... 179 Figura 3.33: Pantalla Envío de Mensajes de Texto .......................................................... 179 Figura 3.34: Diagrama de Flujo de la Pantalla Envío de Mensajes de Texto .................... 180 Figura 3.35: Recepción del Mensaje de Texto Enviado al Celular Nokia N95 .................. 181 Figura 4.1:. Nokia N95 .................................................................................................... 186. Figura 4.2:. Módem HUAWEI E226 ................................................................................ 188. Figura 4.3:. Módem HUAWEI E1756 .............................................................................. 189. Figura 4.4:. Diagrama de Bloques del Prototipo a Implementar ...................................... 192. Figura 4.5:. Workspace de Eclipse.................................................................................. 193. Figura 4.6:. Módems HUAWEI, SIMs y Dispositivo Celular Utilizado .............................. 194. Figura 4.7:. Modificación de la Tabla “Clientes” a través de la Pantalla “Panel Contactos” .................................................................................................. 197. Figura 4.8:. Conectividad entre la Interfaz de Usuario y Base de Datos .......................... 198. Figura 4.9:. Resultado de Conectividad Tabla “mms” y ActiveXperts .............................. 200. Figura 4.10: Resultado de Conectividad Tabla “sms” y ActiveXperts ............................... 201 Figura 4.11: Conexión y Selección del Módem HUAWEI ................................................. 202 Figura 4.12: Proceso de Selección del Contenido de un Mensaje Multimedia.................. 203 Figura 4.13: Almacenamiento del contenido del MMS en la Tabla “mms” de la Base de Datos “Publicidad” ....................................................................................... 204 Figura 4.14: Visualización del Resultado del Envío de un Mensaje Multimedia................ 206 Figura 4.15: Mensaje de Reenvío de MMS Fallidos ......................................................... 211 Figura 4.16: Conexión y Selección del Módem HUAWEI ................................................. 212 Figura 4.17: Proceso de Selección del Contenido de un Mensaje de Texto ..................... 213 Figura 4.18:. Almacenamiento del Contenido del SMS en la Tabla “sms” de la Base de Datos “Publicidad” .................................................................................. 214. xii.

(13) Figura 4.19: Visualización del Resultado del Envío de un Mensaje de Texto ................... 215 Figura 4.20: Configuración del Servidor MMS y Selección del Módem ............................ 218 Figura 4.21: Error de Conexión con la Red de MOVISTAR .............................................. 220. ÍNDICE DE ECUACIONES Ecuación No.2.1: Tamaño de la Muestra para Poblaciones Infinitas .................................... 91 Ecuación No.2.2: Tamaño de la Muestra para una Población Finita .................................. 106. ÍNDICE DE ANEXOS ANEXO 1:. Modulación GMSK y 8PSK .................................................................................. ANEXO 2:. Gestión de Seguridad en GPRS .......................................................................... ANEXO 3:. Codificación de GPRS y EDGE ........................................................................... ANEXO 4:. Valores de z e Intervalos de Confianza................................................................ ANEXO 5:. Proyección de Población por Areas y Años Calendario, Según Provincias y Cantones…….. .................................................................................................. ANEXO 6:. Encuesta Aplicada al Público ............................................................................... ANEXO 7:. Tabulación de los Resultados de la Encuesta Aplicada al Público ...................... ANEXO 8:. Estadísticas de la Telefonía Móvil........................................................................ ANEXO 9:. Encuesta Destinada a la Empresas ..................................................................... ANEXO 10: Tabulación de Datos de las Encuestas Realizadas a las Empresas ................... ANEXO 11: Manual de Instalación de la Aplicación ............................................................... ANEXO 12: Manual de Usuario de la Aplicación ..................................................................... xiii.

(14) DECLARACIÓN. Yo, María Gabriela Vega Chávez, declaro bajo juramento que el. trabajo aquí. descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento. A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectual correspondientes a este trabajo, a la. Escuela Politécnica Nacional, según lo. establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente.. ---------------------------------------------María Gabriela Vega Chávez. xiv.

(15) CERTIFICACIÓN. Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por María Gabriela Vega Chávez bajo mi supervisión.. --------------------------------------------MSc. Soraya Sinche DIRECTORA DEL PROYECTO. xv.

(16) AGRADECIMIENTO. A DIOS, por brindarme cada instante de mi vida para poder disfrutarlo con cada uno de mis seres amados, por ser mi guía en cada una de las etapas de mi vida y por ayudarme a conseguir esta meta. A mis padres, por brindarme todo su amor y comprensión cada día, por su apoyo en cada uno de los objetivos y anhelos que he me propuesto conseguir a lo largo de toda mi vida. A Esteban, por estar siempre junto a mí, por brindarme su apoyo y amor incondicional, por sus palabras de ánimo y comprensión que me han ayudado a afrontar momentos difíciles. A mi directora de tesis MSc. Soraya Sinche, por su dedicación, por sus acertados consejos y observaciones a lo largo del desarrollo y culminación de este proyecto. A mi tío Esteban Vega, por su gran apoyo y cariño. A Xavier, Santiago y Willian por su amistad y ayuda para que este proyecto salga adelante. A todas mis amigas y amigos que siempre están presentes cuando los he necesitado, por su valiosa amistad y apoyo incondicional.. xvi.

(17) DEDICATORIA. A mis padres: Carlos Vega y Ximena Chávez, por ser el pilar fundamental de mi vida, por su dedicación, amor incondicional y comprensión, por enseñarme a no rendirme nunca y luchar cada día de mi existencia por alcanzar todos y cada uno de los sueños y metas que me haya planteado. A mis abuelitos: Luis Chávez y Dina Tamayo, por todo el amor y abnegación que me ofrecieron durante mi niñez y adolescencia, por dejarme una huella inolvidable en el corazón y porque desde el cielo me siguen enviando sus bendiciones, para que cada día sea un mejor ser humano. A Santiago Esteban, por todos estos años llenos de amor sincero y apoyo incondicional, por estar siempre a mi lado en los buenos y malos momentos, por ser mi amigo, mi compañero y confidente. Por luchar cada día junto a mí, para conseguir este gran objetivo.. xvii.

(18) RESUMEN. El presente proyecto de titulación tiene como objetivo, desarrollar una aplicación en lenguaje de programación Java, que permita el envío de publicidad visual a teléfonos celulares; cuyas características técnicas faciliten la visualización de mensajes multimedia (imágenes, videos y gifs). En el capítulo 1, se detallan las principales características, especificaciones técnicas, ventajas y desventajas y servicios de las tecnologías 2.5G GPRS (General Packet Radio Service) y EDGE (Enhanced General Packet Radio Service) utilizadas en este proyecto para el envío de información a los usuarios; así como también, las tecnologías celulares que actualmente tienen implementadas las operadoras en el país. En el capítulo 2, se analiza la viabilidad y grado de aceptación en el mercado que tendrá la implementación de un sistema de publicidad visual utilizando teléfonos celulares de segunda y tercera generación como medios publicitarios, para ello se estudian las ventajas y desventajas de este tipo de servicio detalladas en un análisis FODA; así como también el valor distintivo del mismo frente a la publicidad tradicional. En el capítulo 3, se detalla el funcionamiento de cada una de las tres fases que conforman la aplicación, se describe tanto el IDE (Integrated Development Environment) como el lenguaje de programación utilizado para el desarrollo de la aplicación. Adicionalmente, se describe brevemente las API’s y clases más importantes para el desarrollo del software. Por otro lado, se elabora una base de datos para almacenar la información de los usuarios y se presenta el costo de implementación del prototipo.. xviii.

(19) En el capítulo 4, se presenta el proceso de implementación del prototipo así como las pruebas realizadas en el equipo celular marca Nokia N95, se detallan los requerimientos mínimos necesarios para que la aplicación pueda ser ejecutada; así como también, se presentan las características y especificaciones técnicas más importantes de los dispositivos telefónicos. En el capítulo 5, se exponen las conclusiones y recomendaciones del presente proyecto de titulación. Finalmente, se incluyen los anexos necesarios; correspondientes a cada capítulo del presente proyecto.. xix.

(20) 1. PRESENTACIÓN El presente estudio trata de aportar un concepto innovador sobre publicidad visual aplicada a la tecnología celular; para desarrollar acciones publicitarias direccionadas a través del envío de imágenes, videos y mensajes de texto a teléfonos celulares, mediante la utilización de la tecnología celular GPRS/EDGE. Este proyecto permite a los usuarios y empresas obtener y ofrecer descuentos de sus productos y servicios usando la tecnología de un teléfono celular. Para proporcionar este tipo de servicio publicitario, se ha utilizado las bases de datos de teléfonos celulares de los clientes de aquellas empresas interesadas en utilizar este sistema publicitario, lo que permitirá a las empresas diseñar campañas promocionales dirigidas a “targets” específicos, sin perder tiempo ni dinero, ya que nadie desea comunicarse con públicos que se escapan a los parámetros buscados por la marca. Debido a la alta penetración de la telefonía celular y a la competitividad del mercado actual, se ha generado un número ilimitado de nuevos productos y servicios cada vez más enfocados al tipo de cliente, y el hecho de que en la actualidad los asesores comerciales están maravillados con los teléfonos móviles por su sorprendente crecimiento; se ha deseado realizar el estudio de un sistema publicitario utilizando un terminal móvil para acceder al mismo. Por otro lado, dentro del mercado se está comenzando a hablar del teléfono móvil; con el tipo de crecimiento vertiginoso con la que normalmente se refieren a los productos que se les pagan por vender y que están destinados, a suplantar no solo a la publicidad por Internet -la última moda- sino también a la televisión, radio, impresiones y carteleras; que son los cuatro pilares tradicionales del negocio; ya que la mayor parte de la gente lleva su celular consigo a todos lados, algo que no es factible con respecto a la televisión y computadoras..

(21) 2. Se realiza un análisis de los resultados de un estudio de mercado para resaltar la importancia de este trabajo respecto a la publicidad tradicional; así como las ventajas y desventajas detalladas en un análisis FODA. Dicho estudio de mercado se realizó en dos etapas: Primera.- Medición del nivel de aceptación del nuevo servicio en el público. Segunda.- Esta etapa depende de los resultados de la primera para medir el nivel de adquisición de los potenciales clientes, en este caso de un grupo de empresas determinadas; tales como: TONI S.A., Centros Comerciales, Naranja Urbana, Stav, TONY ROMA´S entre otras. Esta medida se la obtendrá mediante la formulación de encuestas. El almacenamiento de datos publicitarios y clientes destinos, se lo hace en una base de datos desarrollada en MySQL, para garantizar una Seguridad AAA (Autenticación, Autorización, Contabilidad); mientras que la interfaz gráfica de usuario se lo desarrolló en Java. El sistema publicitario se lo implementó utilizando el dispositivo móvil Nokia N95. La seguridad del sistema estará basada en políticas que aseguren aspectos fundamentales tales como: Integridad y Confidencialidad; porque la información puede ser atacada con fines ilícitos desde muchos ángulos. El contenido es variado y estará totalmente ligado a la marca que quiera utilizar el servicio. Este deberá estar completamente ligado a la campaña global de comunicación del cliente y puede abarcar sonidos, imágenes, videos y fotografías..

(22) 3. CAPÍTULO 1 TECNOLOGÍA GPRS Y EDGE.

(23) 3. CAPÍTULO 1: TECNOLOGÍA GPRS 1.1. INTRODUCCIÓN Es innegable que el mundo está presenciando una verdadera revolución sociocultural, la cual se origina debido a la facilidad con que el ser humano puede interrelacionarse con el medio. La telefonía móvil es, sin duda, uno de los grandes gestores de dicho cambio, ya que desde sus inicios puso a disposición del hombre un medio que personalizaba sus comunicaciones y le permitía gozar de movilidad, factores importantes dentro del concepto de la calidad de vida que hoy experimentamos. En el presente capítulo se realizará un breve análisis de las tecnologías móviles inalámbricas GPRS (General Packet Radio Service) y EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution) que son una evolución del estándar GSM; así como también las diferentes tecnologías celulares que actualmente las operadoras han implementado en el país. Para el estudio de los sistemas inalámbricos antes mencionados se incluirá características técnicas como: la compatibilidad con la infraestructura actual (GSM), fundamentos de transmisión de paquetes, arquitectura, protocolos e interfaces de comunicación, interfaz aire del sistema GPRS y EDGE, funcionalidades, beneficios, aplicaciones, ventajas y desventajas que ofrecen las tecnologías GPRS y EDGE.. 1.2. DESCRIPCIÓN DE LA TECNOLOGÍA GPRS1 1.2.1. Historia de GPRS GPRS fue el primer estándar de Internet sobre GSM desarrollado por la ETSI (European Telecommunications Standard Institute) a inicios del año 2000, que 1. http://catedratelefonica.unizar.es/tecnologias_de_red/2006/AccesoRadio%28GSM-GPRS%29-1.pdf.

(24) 4. inicialmente solo disponía de un máximo de 12 kpbs de velocidad de descarga. La tecnología GPRS fue creada con la idea que el Internet móvil (WAP) solo fuera texto y sirviera únicamente para visualizar noticias o correos electrónicos; con el tiempo este concepto fue quedando obsoleto. Surgiendo la necesidad de mejorar el estándar, para que este sea capaz de transmitir diferentes tipos de archivos como: imágenes y música en menor tiempo. Esta mejora en el sistema GPRS permite a los usuarios compartir un mismo canal, para la transmisión de paquetes de datos desde el emisor al receptor, generando un uso más eficiente de los canales de comunicación. Posteriormente se implementaron nuevas innovaciones al estándar GPRS en cuanto se refiere a la velocidad de transferencia de información, al introducirse el sistema conocido como EDGE (Enhanced Data rates GSM Evolution). Este básicamente es el sistema GPRS con un nuevo esquema de modulación de frecuencia. La figura 1.1 muestra la evolución de la telefonía celular.. Figura 1.1: Evolución de la Telefonía Celular2. 2. http://catedratelefonica.unizar.es/tecnologias_de_red/2006/AccesoRadio%28GSM-GPRS%29-1.pdf.

(25) 5. 1.2.2. Descripción General Los primeros sistemas de comunicaciones celulares, fundamentados en tecnologías analógicas, fueron especializados en el transporte de voz basados en conmutación de circuitos. Estos sistemas añadieron transmisión de datos con el uso de módems analógicos convencionales, pero con grandes dificultades y una reducida capacidad. La necesidad de mayores tasas de transmisión, junto con la amplia disponibilidad de la red GSM, dio lugar al desarrollo de la red GPRS, normalizada a inicios del año 1994 por el Instituto de Estándares de Telecomunicaciones de Europa (ETSI), como una tecnología de generación 2.5G de transmisión inalámbrica de datos. GPRS está orientado a tecnologías de conmutación de paquetes que utiliza a nivel de core el protocolo IP (Protocolo de Internet). Los elementos principales de la infraestructura GPRS son los Nodos de Soporte GSN (GPRS Support Node). Estos nodos pueden proporcionar conexión entre los terminales móviles y redes de paquetes externas (IP o X.25), pueden administrar la movilidad de los usuarios a través de los registros de GPRS y son capaces de entregar los paquetes de datos a las estaciones móviles, independientemente de su posición. Físicamente los GSN pueden estar integrados en el MSC (Mobile Services Switching Centre) o puede ser un elemento separado de la red. El servicio GPRS, está dirigido a aplicaciones que tienen las siguientes características:. ·. Transmisión poco frecuente de pequeñas o grandes cantidades de datos. Por ejemplo, aplicaciones interactivas..

(26) 6. ·. Transmisión intermitente de tráfico de ráfagas de datos. Por ejemplo, aplicaciones en las que el tiempo medio entre dos transacciones consecutivas es de duración superior a la duración media de una única transacción.. En la figura 1.2 se indican los elementos que intervienen en la formación de la red GPRS:. 5HG*60. * 3 5 6. 1RGRV*61 ,3 . RV. 3 Figura RV1.2: Elementos de la Red GPRS. La característica principal de la red GPRS es permitir a los usuarios móviles enviar y recibir datos en forma de paquetes a través de protocolos tales como: TCP/IP, X.25, y CLNP4; sin necesidad de utilizar conexiones intermedias por conmutación de circuitos, aumentando notablemente la eficacia del sistema. GPRS alcanza una velocidad de transferencia de hasta 144 Kbps5. El tiempo de establecimiento de conexión es inferior a un segundo, es permanente y su pago es por la cantidad de información transmitida y no por el tiempo de conexión del usuario. GPRS añade conmutación de paquetes de datos a la red GSM (radio, nodos de conmutación, red de transmisión, tarificación, etc.) optimizando de este modo, la utilización de los canales de radio para el tráfico de ráfagas (navegación por 3. http://www.fdi.ucm.es/profesor/jseptien/WEB/.../AVRED/.../GPRS.ppt CLNP (Connectionless Network Protocol).- Protocolo de Capa de Red del modelo OSI no orientado a conexión. 5 http://bieec.epn.edu.ec:8180/dspace/bitstream/123456789/1082/5/T10891CAP2.pdf. 4.

(27) 7. Internet) y facilitando un uso más eficaz de los recursos de la red. El canal de radio solo se mantiene activo mientras dure la transferencia de datos, luego de lo cual se libera; mientras que el canal físico puede ser compartido hasta por ocho usuarios simultáneamente.. 1.2.3. Características de la Tecnología GPRS GPRS es adecuado para facilitar la transmisión de datos sobre redes móviles GSM. Sus principales características se describen a continuación:. ·. Conexión Permanente (allways on) El usuario se encuentra permanentemente conectado a la red GPRS, aunque solo paga por el servicio en cuanto transmite o solicita la recepción de información.. ·. Facturación Se la realiza en función del volumen de información intercambiada en lugar del tiempo de duración o establecimiento de la conexión, lo que significa que el usuario puede permanecer conectado sin costo adicional.. ·. Mayor Velocidad de Transmisión6 GSM utiliza un canal dedicado (un timeslot), a una velocidad máxima de 9.6 Kbps. Con GPRS se tiene varios canales asignados, con lo que la velocidad de transmisión de datos aumenta desde un mínimo de 21.4 Kbps (uplink) y un máximo de 144 Kbps (downlink) por comunicación.. ·. Eficiencia Los canales de comunicación se comparten entre los usuarios dinámicamente, de modo que un usuario solo tiene asignado un canal cuando está realmente transmitiendo datos. Logrando de esta manera el uso más eficiente de los. 6. http://www.jeuazarru.com/docs/GPRS.pdf.

(28) 8. recursos de la red y del espectro radioeléctrico, puesto que GPRS comparte el rango de frecuencias de la red GSM.. ·. Modo de Transmisión Asimétrico Adaptado al tipo de tráfico de navegación HTML (HyperText Markup Language) o WML (Wireless Markup Language). Si un terminal es de tipo GPRS 4+1; quiere decir que el terminal tiene capacidad de 4 slots (ranuras) en el enlace downlink y 1 slot en el enlace uplink, por tanto tendrá cuatro veces mayor capacidad de transmisión de bajada que de subida.. ·. Acceso a Nuevas Aplicaciones GPRS permite disponer de aplicaciones corporativas similares a las que se usan. hoy. en. día. en. Internet. (intranets),. mensajería. instantánea,. videoconferencia, entornos colaborativos y otros.. ·. Multitarea Una ventaja de la tecnología GPRS es la separación total del canal de datos y del canal de voz, lo que permite el uso simultáneo de ambos canales sin que uno interfiera al otro.. ·. Conmutación de Paquetes La tecnología de paquetes le permite a GPRS separar las asignaciones de recursos entre enlace ascendente y descendente. Un usuario GPRS solo usará un canal cuando envíe o reciba un paquete de información. Todo el tiempo que esté inactivo, el canal podrá ser utilizado por otros usuarios para enviar y recibir información..

(29) 9. 1.2.3.1. Acceso Múltiple TDMA, Canales Físicos y Lógicos7 1.2.3.1.1. Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA, Time Division Multiple Access) GPRS define una nueva interfaz radio basada en TDMA para proporcionar transmisión de paquetes sobre la interfaz de aire, estableciendo de esta manera, nuevas formas de usar los canales de radio GSM ya existentes. La trama TDMA mostrada en la figura 1.3 está subdividida en 8 intervalos de tiempo (TS-time slot). 1 TRAMA TDMA (4,615 ms). TS0. TS1. TS2. TS3. TS4. TS5. TS6. TS7. 1 TS. Figura 1.3: Estructura de la Trama TDMA8 En GPRS se establecen procedimientos a través de los cuales múltiples usuarios pueden compartir simultáneamente los recursos de radio y las ranuras de tiempo. GPRS define una administración de recursos de radio completamente diferente a la de conmutación de circuitos que establecía GSM, donde se asignaban slots por tiempo indefinido.. GPRS incluye algunas modificaciones en la interfaz radio de GSM, las mismas que se describen a continuación:. · Pueden asignarse de forma dinámica los canales de tráfico que deje libre GSM como canales de datos, en función del principio de capacidad bajo 7. España Boquera, María Carmen; Servicios Avanzados de Telecomunicación, Ediciones Díaz de Santos, 2003. 8 Peter, McGuiggan; GPRS en Practice, Editorial John Wiley & Sons Ltd., 2º Edition, England, 2003..

(30) 10. demanda. El mismo que se estableció para evitar que se asigne recursos de radio permanentes a los servicios GPRS en celdas donde existe uno o ningún usuario. · La capa de acceso al medio es la encargada de monitorear la carga de los canales de datos en las celdas y en función de eso, aumentar o disminuir el número de canales de tráfico asignados para la transmisión de paquetes. · Los canales uplink y downlink son asimétricos e independientes. · Un canal solo se asigna cuando se transmite o recibe (en GSM se asigna de forma permanente durante toda la llamada). · Las estaciones móviles pueden usar simultáneamente de 1 a 8 intervalos de tiempo de la trama TDMA para la transferencia de paquetes, incrementando así la capacidad de transmisión del sistema GPRS. · El protocolo de acceso al medio compartido que se utiliza para la asignación bajo demanda de las ranuras TDMA es el protocolo ALOHA Ranurado9. Por otro lado, GPRS mantiene el esquema de modulación (GMSK, Gaussian Minimum Shift Keying), el ancho de banda del canal y la estructura de la trama TDMA usados en GSM. El esquema de modulación GMSK que utiliza GPRS se lo detalla en el ANEXO 1.. 9. Protocolo ALOHA Ranurado: Divide el tiempo en intervalos discretos llamados ranuras. El acceso de los paquetes al medio no puede efectuarse en cualquier instante, sino solamente cuando se inicia una de las ranuras de tiempo. Este proceso reduce la probabilidad de colisión..

(31) 11. 1.2.3.1.2. Canales Físicos Los canales físicos GPRS se denominan PDCH (Packet Data Channel). Pueden ser de dos tipos:. ·. Canales PDCH dedicados.- Son asignados de forma exclusiva para GPRS.. ·. Canales PDCH bajo demanda.- Son los canales de tráfico liberados por el sistema GSM, asignados bajo demanda como canales de datos para GPRS.. 1.2.3.1.3. Canales Lógicos Un canal lógico no es más que una combinación ordenada de ráfagas de información dentro de una estructura de trama. En el sistema GPRS existen tres tipos de canales lógicos:. ·. Canales de tráfico,. ·. Canales de control y. ·. Canales de difusión.. Los canales de tráfico están divididos en dos categorías: de sesión de conmutación de circuitos, en la cual los usuarios son asignados a un canal durante la duración de la llamada; y de sesión de conmutación de paquetes, en la cual múltiples usuarios comparten un canal particular en ciertas ranuras de tiempo y frecuencias en TDMA. En la Tabla 1.1 se presentan los canales, físicos y lógicos, propios de GPRS que se suman a los GSM existentes:.

(32) 12. 7,32'(&$1$/. '(120,1$&,1. '(6&5,3&,1 6RQ DVLJQDGRV GH IRUPD. &DQDOHV)¯VLFRV *356. &DQDOHVGH3DTXHWHV. &DQDOHVGH3'&+GHGLFDGRV H[FOXVLYD SDUD HO VHUYLFLR *356. GH'DWRV 3DFNHW'DWD. &KDQQHO 3'&+. &DQDOHVGH3'&+EDMR. 6RQXWLOL]DGRVSDUD*356VL. GHPDQGD. QRVRQXVDGRVHQ*60. 33&+ 3DFNHW3DJJLQJ. &KDQQHO . &DQDOHV&RPXQHV GH&RQWURO. 8WLOL]DGR SDUD ORFDOL]DU XQD HVWDFLµQ PµYLO DQWHV GH OD WUDQVIHUHQFLDGHSDTXHWHV. 35$&+ 3DFNHW5DQGRP. /R XWLOL]D OD HVWDFLµQ PµYLO. $FFHVV&KDQQHO . SDUDVROLFLWDUFDQDOHV*356 8WLOL]DGR SDUD FRPXQLFDU D. 3$*&+ 3DFNHW$FFHVV. OD. *UDQW&KDQQHO . FDQDOHV. HVWDFLµQ. PµYLO. ORV. GH. WU£ILFR. SDUD. HQYLDU. DVLJQDGRV 8WLOL]DGR. &DQDOHV/µJLFRV. 31&+ 3DFNHW. QRWLILFDFLRQHV3700DXQ. 1RWLILFDWLRQ&KDQQHO . JUXSR. GH. HVWDFLRQHV. PµYLOHV. *356 &DQDOHVGH'LIXVLµQ. &DQDOHVGH7U£ILFR. 3%&&+ 3DFNHW%URDGFDVW. &RQWURO&KDQQHO 3'7&+ 3DFNHW'DWD. 7UDIILF&KDQQHO 3$&&+ 3DFNHW$VVRFLDWHG. &DQDOHV'HGLFDGRV GH&RQWURO. &RQWURO&KDQQHO 37&&+ 3DFNHW7LPLQJ. &RQWURO&KDQQHO . 8WLOL]DGR. SDUD. LQIRUPDFLµQ. GHO. 8VDGR SDUD OD WUDVIHUHQFLD GH SDTXHWHVGHGDWRV &DQDO. GH. VH³DOL]DFLµQ. DVRFLDGR D XQ FDQDO GH WU£ILFR3'7&+ 8WLOL]DGR. SDUD. HQYLDU. LQIRUPDFLµQ UHODFLRQDGD FRQ HOWLPLQJDGYDQFH. Los servicios de voz tienen prioridad sobre los servicios de datos. Tráfico punto a multipunto (Point to Multipoint – Multicast) 12 http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/11425/fichero/Memoria%252F6-Cap%EDtulo+3.pdf. 11. FRQWURO. JHQHUDOGHOVLVWHPD*356. Tabla 1.1: Canales Físicos y Lógicos de GPRS12. 10. GLIXQGLU.

(33) 13. 1.2.4. Arquitectura de la Red GPRS La arquitectura de la red GPRS define entidades funcionales agrupadas en subsistemas, los mismos que serán descritos más adelante:. ·. Subsistema de Estación Móvil (MMS, Mobile Station Subsystem).. ·. Subsistema de Estación Base (BSS, Base Station Subsystem).. ·. Subsistema de Conmutación de Red (NSS, Network Switching Subsystem).. ·. Subsistema de Operación y Mantenimiento (OMSS, Network Management Subsystem).. En la Figura 1.4 se puede observar los subsistemas de la arquitectura GPRS:. NSS. Abis. SMS-GMSC. A. Um. ISDN/PSTN. Gi. MSC/VLR Gd Gb. BSS. MS. F. BSC. BTS. D C. Gs. EIR. Gf. MSS. H. Gr. SGSN. HLR. AUC. Gc. Gn. Gi. Gn. Gi. INTERNET. ROUTER. GGSN OPERADORES GSM/GPRS. Gp Gp. BG. RED IP BACKBONE. Gi. Gi. FIREWALL. Figura 1.4: Subsistemas de la Arquitectura GPRS13. 13. http://ocw.upm.es/teoria-de-la-senal-y-comunicaciones-1/comunicaciones-movilesdigitales/contenidos/Presentaciones/GPRS-07.pdf. RED CORPORATIVA.

(34) 14. Una red GPRS necesita introducir nuevos elementos en la red GSM tales como: v Nodos de Soporte GPRS (GSN); estos nodos son los responsables de liberar y enrutar los paquetes de datos entre estaciones móviles y redes de paquetes de datos externas (PDN, Packet Data Network). v A nivel de BTS y BSC, se debe realizar la actualización del software para soportar tráfico de paquetes. v Implementación de un nuevo hardware en el Controlador de Estación Base (BSC) llamado Unidad de Control de Paquetes (PCU), que es la encargada de manejar la transmisión de paquetes. v El backbone o red troncal GPRS es una red IP privada, basada en la conmutación de paquetes. La arquitectura de GPRS se diseñó para que la señalización y protocolos de datos de alto nivel le permitan ser un sistema independiente. Los protocolos de bajo nivel en la interfaz de radio deben ser cambiados para funcionar con los mismos servicios de GSM. GPRS para el transporte de datos no utiliza las centrales de conmutación de GSM (MSC/VLR, Mobile Services Switching Centre/Visitor Location Register), debido a que las estaciones base de radio están directamente conectadas a la red IP a través de dos nuevos tipos de servidores, denominados nodos de soporte de GPRS:. ·. SGSN (Serving GPRS Support Node) y. ·. GGSN (Gateway GPRS Support Node).

(35) 15. Como se observa en la figura 1.5, estos nodos son los que interoperan estrechamente con el HLR (Home Location Register), con el MSC/VLR (Mobile Services Switching Centre/Visitor Location Register) y con el BSS (Base Station Subsystem), pertenecientes a la red GSM.. Figura 1.5: Nodos de Servicios GPRS14 A continuación se describe a los diferentes subsistemas que conforman una red GPRS:. 1.2.4.1. Subsistema de Estación Móvil (MSS, Mobile Station Subsystem)15 Es el terminal de usuario que se comunica con la red móvil a través de la interfaz aire (Um). Una estación móvil está constituida por:. ·. El equipo móvil (ME, Mobile Equipment) Es el equipo terminal de usuario. Realiza las siguientes funciones: transmisión por radio, gestión de canales, codificación de voz, protección contra errores y gestión de la movilidad.. 14 15. http://www.coit.es/publicac/publbit/bit128/imag128/quees2.jpg Mónica, Gorricho Moreno, Comunicaciones Móviles, Primera Edición, 2002.

(36) 16. ·. Tarjeta SIM (Módulo de Identificación de Abonado) Permite identificar de manera única al usuario; a través de un código denominado IMSI (Identificador Internacional de Abonados Móviles). Este código se puede proteger con una clave de 4 dígitos llamada código PIN; por tanto, la tarjeta SIM identifica a cada usuario independientemente del equipo terminal utilizado durante la comunicación con la estación base.. SIM. ME. MS. Figura 1.6: Componentes de una Estación Móvil Mientras que el terminal (dispositivo) móvil es identificado mediante un código único de 15 dígitos denominado IMEI (Identificador Internacional de Equipos Móviles).. 1.2.4.1.1. Terminales GPRS GPRS no asegura a los usuarios GSM la posibilidad de disfrutar simultáneamente de servicios por conmutación de circuito (voz y datos). Naturalmente el uso simultáneo de dos servicios puede llevar a una degradación de las prestaciones, en términos de throughput, de la llamada tecnología GPRS. Con este propósito se definen tres clases de servicio según el terminal: v Clase A: Soporta activación simultánea en GSM y GPRS, para lo cual se utilizará un timeslot para GSM y uno o más timeslot para GPRS, sin degradar ninguno de los dos servicios..

(37) 17. v Clase B: Puede registrarse y activarse simultáneamente en GSM y GPRS, pero no soporta servicio simultáneo de paquetes. Si el terminal móvil recibe un aviso de solicitud de conexión en modo circuito cuando está en curso otra conexión en modo paquete, el terminal móvil debe avisar al usuario para que este pueda, si lo desea, dar curso a la llamada en modo circuito. Durante una llamada, la conexión GPRS se marca como “ocupado”. Solo GPRS sufre degradación de QoS. v Clase C: Solo se registra y soporta servicios GPRS o GSM de forma no simultánea; es decir, solo puede estar activo uno de los dos tipos de comunicaciones. La elección de la red se lo realiza de forma manual.. 1.2.4.2. Subsistema de Estación Base (BSS, Base Station Subsystem)16 El subsistema de estación base está compuesto por: la BTS y el BSC, los mismos que se comunican a través de la interfaz estándar Abis. Es el responsable de las comunicaciones con las estaciones móviles que se encuentran dentro de su área de cobertura; contiene las funciones de control de los recursos de radio. v La Estación Base Transmisora/Receptora (BTS) Contiene el equipo para la transmisión y recepción de las señales de radio (transceivers) y antenas usadas en cada célula de la red. Realiza las tareas de conformación de la señal a transmitir vía radio y de recuperación de la señal de radio en recepción, además de realizar el procesamiento digital de la señal, codificación de canal, entrelazado, etc. v El Controlador de la Estación Base (BSC) Gestiona la interfaz de radio a través de cada BTS. Son utilizados como controladores de los BTS y controlan algunas funciones principales como: 16. Mónica, Gorricho Moreno, Comunicaciones Móviles, Primera Edición, 2002.

(38) 18. handover, salto de frecuencia y control de la potencia. El BSC establece la conexión entre la estación móvil y el MSC. GPRS utiliza la misma interfaz de radio que GSM, reutilizando las BTS y BSC tradicionales, con las siguientes modificaciones:. ·. Las BTS requieren de un nuevo software específico, para separar las comunicaciones GSM y GPRS. Además, añaden la Unidad de Control de Codificación (CCU, Codification Control Unit) que se ocupa de los nuevos esquemas de codificación GPRS.. ·. Las BSC deben estar equipadas con hardware y software propios para GPRS. Para ello, es necesario incorporar una nueva entidad funcional, denominada Unidad de Control de Paquetes (PCU, Packet Control Unit). §. Unidad de Control de Paquetes (PCU) En el BSS, el PCU controla la actividad GPRS de una celda. O sea, es responsable de las funciones de capa de enlace de datos (RCL/MAC) sobre la interfaz Um tales como: transporte de datos, control de datos, manipulación del acceso al canal, reparto de canales, tratamiento de las retransmisiones y administración de los canales de radio. Además es responsable de proveer el interfuncionamiento entre la interfaz A para GPRS (Agprs sincrónico orientado a conexión), y la interfaz Gb (Asincrónico y no orientado a conexión) para el enlace con la BSC y el SGSN, respectivamente. El PCU se puede ubicar en el lado del Subsistema de Conmutación de. Red (NSS) o en el lado del. Controlador de la Estación Base (BSC). Por medio de la PCU la BSC gestiona las conexiones hacia el SGSN y multiplexa el tráfico GPRS con el tráfico GSM..

(39) 19. En la figura 1.7 se presenta un diagrama esquemático del subsistema de estación base.. Figura 1.7: Subsistema de Estación Base17. 1.2.4.3. Subsistema de Conmutación de Red (NSS, Network Switching Subsystem)18 Realiza funciones de conmutación y enrutamiento de las llamadas en el sistema GPRS; es decir, es el responsable del establecimiento, mantenimiento y terminación de cualquier llamada. Además, realiza la gestión de las bases de datos con información relativa de todos los abonados al servicio, hand-over entre MSCs, así como la recopilación de información necesaria para el proceso de tarificación. El componente principal del subsistema de conmutación de red (NSS), son los nodos de soporte GPRS (GSN, GPRS Support Node). La figura 1.8 ilustra los elementos que conforman el subsistema de conmutación de red.. 17 18. http://toip.uchile.cl/mediawiki/upload/1/18/AnexoAB-Marcomun.pdf Mónica, Gorricho Moreno, Comunicaciones Móviles, Primera Edición, 2002.